浅谈经脉幕墙异形钢骨架结构施工技术

摘要:本文主要阐述了经脉幕墙异形钢骨架结构关键施工技术，其钢骨架结构具有结构复杂、内力不均衡、施工难度大等技术难题。笔者结合工作实践经验以一案列进行分析，其采用创新施工手段对经脉幕墙钢骨架结构的制作和安装进行控制实施，严格控制施工流程以及下料、测量、吊装和防腐等关键质量控制点，有效地保证了工程的顺利实施，取得了良好的经济效益和综合效益。

关键词:经脉幕墙; 异形钢骨架; 施工技术

Abstract: this article mainly expounds the meridians curtain wall special-shaped structure methods key construction technology, its structure is complicated structure, and methods of internal force of the imbalance, construction difficulty other technical problems. Based on the working practice to a case analysis columns, the use of innovative means for the construction curtain wall structure of the meridians methods to control the production and installation implementation, strict control of construction process and material, measuring, lifting and corrosion key quality control points, effectively guarantees the smooth implementation of the project, and have achieved good economic and comprehensive benefits.

Keywords: meridians curtain wall; Alien methods; Construction technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1 案例

以某工程项目为例，其工程难度与技术创新是异形铝板幕墙经脉钢结构制作与安装，第一展区、休息区及服务区钢结构，均为大跨度、大倾斜、半封闭的异形空间钢管桁架，采用 M24 × 860 专用地脚螺栓以及预埋件与混凝土基础连接，同时采用预埋件或化学螺栓和后埋板与混凝土结构柱、梁连接。所采用经脉幕墙钢结构具有承载力高、变形小、具有自平衡性、结构稳定性强、建筑造型适应性强以及制作施工难度大等突出特性。

2 经脉幕墙钢结构制作

2. 1 钢结构制作安装要求

经脉幕墙钢结构作为一种造型精致、技术含量高的新型经脉骨架结构，对于结构钢材、焊接材料、普通螺栓、高强螺栓以及涂料的选择具有苛刻要求。所有桁架腹杆、弦杆间必须采用角焊缝满焊，管材对接要求加套管焊接，所有节点零件尺寸以工厂放样为准，而桁架的拼接、桁架间的预拼装在工厂进行。拼接焊缝引起的钢构件收缩变形均在钢结构制作时考虑，先安装梁腹板高强度螺栓，后焊上、下翼缘板。

桁架组装后，吊点位置根据桁架本身的承载力和稳定性经验算后确定。桁架吊装就位后立即进行校正，拧紧吊耳连接板螺栓，并采取临时性固定措施以保证构件的稳定性。

构件运输吊装时，采取加固措施防止变形和损坏，钢结构安装完成后不得在主要受力构件上施焊，钢结构除锈等级为 Sa2. 0 级。构件完成后涂防锈底漆 2 遍，漆膜总厚度≥60μm，接头和工地焊接焊缝两侧 50mm 范围内安装前不涂漆，安装后除锈补漆。

2. 2 钢结构制作工艺

本工程构件、节点繁多，构件制作及安装精度高，其结构件均在现代化、专业化钢结构制造流水线上加工，并在严格的质量管理和控制下完成。

1) 制作工艺流程 钢材进场矫正和检查放样坡口加工主材切割边缘打磨制孔与预装焊接与检验矫正摩擦面处理焊接与检验表面涂装编号钢结构验收。

2) 加工工序 放样与备料切割矫正备料预装焊接焊缝质检。

3 钢结构安装施工工艺

3. 1 经脉幕墙钢结构施工放线准备

根据基础标高检查主轴线，使主轴线完全闭合。放线与验线要求地下部分采用柱网平面外控制法测设方格网，将各轴线两端点用正倒镜法引测至基坑各桩点上。四周设后视点，组成十字形基准轴线网。构件放线要求在钢管桁架制造时已标定柱轴线和各层 500mm 水平线，其他构件均根据施工工艺要求施放安装位置线。误差调整措施可采用每榀桁架根据构件预检长度和柱底标高控制桁架柱顶标高，也可采用在桁架柱脚间加垫片，其垫片厚度≤5mm; 桁架柱底衬板切割长度≤3mm，并要求打磨平整以保持焊缝尺寸的要求，利用地脚螺栓间隙调整。

3. 2 经脉钢结构吊装施工关键技术

本工程由钢管桁架及其连接桁架组成，结构部件容易分清楚，采用分件吊装法吊装，每次基本是吊装同类型钢构件索具不调换，操作方便，故吊装分件法速度快，构件可以分批供应，可减少构件堆放量，现场布置较简单。

3. 2. 1 钢结构吊装准备

复验安装定位所使用的轴线控制点和测量标高水准点，放出钢构件标高控制线和坐标轴线及吊装辅助轴线。复验钢构件支座及系统的预埋件，其轴线标高水平度、预埋螺栓位置及伸出长度超过允许偏差时，应做好技术处理。清理检查吊装机械及吊具，搭设操作平台。对钢构件、几何尺寸与设计现场基础或预埋件的尺寸进行核对。钢构件吊装前取得预埋板验收合格资料，根据验收资料复核各项数据，支承面支座和地脚螺栓的位置、标高等应符合要求。

3. 2. 2 施工顺序

采用单件与组装安装方法，具体吊装施工顺序为: 底部桁架上部桁架顶部平面桁架校正弧形桁架弧形桁架杆件连接校正。

3. 2. 3 吊装机具选择

必须从安装件的种类和质量、安装高度、现场条件等选择吊装机具。主要由起重量( T) 和起重高度( M) 确定。经计算采用 100t 汽车式起重机 1 台。

3. 2. 4 安装和校正技术

采用单件安装的方法施工。确定几何位置的主要构件应吊装在设计位置上，在松开吊钩前应作初步校正并固定牢固。已安装好的结构单元，在检测调整时考虑外界环境影响出现的自然变形。设计要求顶紧的节点，相接触的两个平面必须保证有 70% 紧贴，用 0. 3mm 的塞尺检查，插入深度的面积之和不得大于总面积的 30% ，边缘间隙≤0. 8mm。

3. 3 经脉钢结构安装施工关键技术

构件在厂内进行预拼装，安装时严格校正，确保螺栓都能自由穿入，现场安装时无需扩孔。钢结构施工时，先对构件位置进行校正，然后直接放入高强螺栓。高强螺栓初拧用 60% ～ 70%轴力控制，主要使两层钢板密贴，终拧用扭剪型扳手，初拧、终拧均从螺栓群中间开始往两端依次进行。

3. 4 经脉钢结构防腐涂装

涂装前先检查钢结构制作情况，刷漆前将需涂装部位的铁锈、焊缝药皮、焊接飞溅物、油污等杂物清理干净。为保证涂装质量，采用自动喷丸除锈机进行喷丸除锈。调和漆黏度均匀一致。刷第 1 层漆时涂刷方向应一致，接槎整齐。待第 1 遍干燥后，再刷第 2 遍，涂刷方向与第 1 遍涂刷方向垂直，使漆膜厚度均匀一致。涂刷完毕后在构件上按原编号标注，重大构件还需标明质量、重心位置和定位标号。

4 经脉钢骨架钢结构质量保证措施

4. 1 安装垂直偏差控制

为防止和避免积累误差，钢柱均从基准点投测，同时钢柱的放线及测量、校正都按下述程序: 钢柱安装时初校安装钢梁时观测安装高强螺栓复核终拧高强螺栓竖向投点排尺放线，并做闭合检验焊接完成后重新投点，排尺放线，闭合测量。

钢柱吊装完成后，必须及时安装钢梁并校正，穿入高强螺栓，以便形成一个框架体系，增强稳定性，抵消温差对钢柱垂直度影响。由于钢柱外侧无约束，焊接后很容易向内倾斜，通过采取预测预控新工艺使焊后变形消耗预留值，较好地解决了问题。高强螺栓终拧后就进行竖向投点，排尺放线，取得高强螺栓终拧后的实测数据。若钢柱的垂直度偏差超规范应预先处理，然后再通知焊接，并根据实测结果，对个别节点打破正常施工顺序。为保证各节钢柱的垂直偏差在规定范围内，每节钢柱安装焊接后根据实测结果定出下节钢柱的测量控制数据，确保整个钢结构的安装精度。

4. 2 安装标高控制

该工程钢柱加工制作只允许正误差，但误差积累必须采取措施，否则无法保证标高，可采取的方法包括: 严格控制外形尺寸、节点板位置、孔距、坡口标准规格、型号数量、焊缝外观等，凡不合格者要求返修，经复验合格后方可出厂; 利用钢柱安装后标高测量结果预检长度值，进行综合分析后，采取对柱底加垫钢板的方法调整标高误差; 加强焊接工作，焊接开始时要求以保证质量为准，保证合格率。做好高强螺栓的管理、使用及检查。

4. 3 钢结构制作过程质量控制

钢桁架制作段长度要符合允许误差要求，不能有倾角等情况。钢桁架出厂前，在车间内经检查符合设计和规范要求后，对整柱编号，并登记作为施工现场安装的依据。钢桁架制作要求各钢桁架螺栓连接孔之间距离符合规范要求。加强测量工作的管理，既要配合好土建单位基础预埋件轴线定位的复核，又要控制好钢柱的垂直度。钢桁架拼装焊接时既要保证焊接质量，同时要控制好焊接过程的变形。

5 结语

综上所诉，经脉钢骨架施工是主要支撑技术。本文的研究结论主要包含以下 4 方面。

1) 提出经脉幕墙的设计理念，并证明该幕墙施工技术成熟可靠，艺术造型效果突出。

2) 包括钢材进场与加工等核心技术环节的经脉钢骨架施工流程设置科学合理，是保证工程质量和提高生产效率的关键。

3) 经脉钢结构吊装关键操作要点以及安装关键操作要点技术全面、合理，阐述了经脉钢结构施工全过程。

4) 提出了经脉钢结构施工与安装过程中垂直度偏差控制和标高控制的技术措施及注意事项，有效地指导工程施工的顺利进行。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。